JPH0740122B2 - 放射線画像情報記録読取装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （発明の分野） 本発明は、循環搬送される蓄積性蛍光体シートに放射線
画像情報を蓄積記録し、次いでこれに励起光を照射し、
蓄積記録された画像情報に応じて輝尽発光する光を検出
して画像情報を読取り電気信号に変換する放射線画像情
報記録読取装置に関し、特に詳細には多層膜フィルター
を用いて上記励起光の利用効率向上を図った放射線画像
情報記録読取装置に関するものである。

（従来の技術） ある種の蛍光体に放射線（Ｘ線、α線、β線、γ線、電
子線、紫外線等）を照射すると、この放射線エネルギー
の一部が蛍光体中に蓄積され、この蛍光体に可視光等の
励起光を照射すると、蓄積されたエネルギーに応じて蛍
光体が輝尽発光を示すことが知られており、このような
性質を示す蛍光体は蓄積性蛍光体（輝尽性蛍光体）と呼
ばれる。

この蓄積性蛍光体を利用して、人体等の被写体の放射線
画像情報を一旦蓄積性蛍光体のシートに記録し、この蓄
積性蛍光体シートをレーザ光等の励起光で２次元的に走
査して輝尽発光光を生ぜしめ、得られた輝尽発光光を光
検出器により光電的に読み取って画像信号を得、この画
像信号に基づき写真感光材料等の記録材料、CRT等の表
示装置に被写体の放射線画像を可視像として出力させる
放射線画像情報記録再生システムが本出願人によりすで
に提案されている。（特開昭55-12429号、同56-11395号
など。） このシステムは、従来の銀塩写真を用いる放射線写真シ
ステムと比較して極めて広い放射線露出域にわたって画
像を記録しうるという実用的な利点を有している。すな
わち、蓄積性蛍光体においては、放射線露光量に対して
蓄積後に励起によって輝尽発光する発光光の光量が極め
て広い範囲にわたって比例することが認められており、
従って種々の撮影条件により放射線露光量がかなり大幅
に変動しても、蓄積性蛍光体シートより放射される輝尽
発光光の光量を読取ゲインを適当な値に設定して光電変
換手段により読み取って電気信号に変換し、この電気信
号を用いて写真感光材料等の記録材料、CRT等の表示装
置に放射線画像を可視像として出力させることによっ
て、放射線露光量の変動に影響されない放射線画像を得
ることができる。

上記放射線画像情報記録再生システムにおいては、蓄積
性蛍光体シートは最終的に画像情報を記録せず、上記の
ような最終的な記録媒体に画像を与えるために一時的に
画像情報を担持するものであるから、この蓄積性蛍光体
シートは繰り返し使用するようにしてもよく、またその
ように繰返し使用すれば極めて経済的である。

また、例えばＸ線撮影車のような移動ステーションに蓄
積性蛍光体シートを使用する放射線画像情報記録読取装
置を装備し、集団検診のために各所へ出張してＸ線撮影
をするような場合には、蓄積性蛍光体シートを多数車に
積載して行くのは不便であり、また移動車に積載できる
シートの数には限りがある。従って、蓄積性蛍光体シー
トを繰返し使用可能なようにして移動車に積載し、これ
に被写体毎の放射線画像情報を記録し、それを読み出し
て得た画像信号を磁気テープ等の記憶容量の大きい記録
媒体に写し、蓄積性蛍光体シート等を循環再使用するよ
うにすれば移動車によって多数の被写体の放射線画像を
撮影することができるので実用上極めて有用である。さ
らに、この循環再使用により、連続撮影を行なえば、集
団検診において撮影のスピードを上げることもでき、実
用上の効果は極めて大きい。

上記のように蓄積性蛍光体シートを再使用するには、輝
尽発光光が読み取られた後の蓄積性蛍光体シートに残存
する放射線エネルギーを、例えば特開昭56-11392号、同
56-12599号に示されるようにシートに光や熱を照射する
ことによって放出させて残存放射線画像を消去し、この
蓄積性蛍光体シートを再度放射線画像記録に使用すれば
よい。

そこで本出願人は、放射線画像を蓄積記録しうる蓄積性
蛍光体シートを所定の循環通路に沿って搬送する循環搬
送手段と、前記循環通路にあって、前記シートに被写体
を通して放射線を照射することにより、このシート上に
被写体の放射線画像情報を蓄積記録する画像記録部と、
前記循環通路にあって、前記画像記録部において放射線
画像情報を蓄積記録されたシートを走査する励起光を発
する励起光源およびこの励起光により走査されたシート
から発せられた輝尽発光光を読み取って画像信号を得る
光電読取手段からなる画像読取部と、前記循環通路にあ
って、前記画像読取部において画像読取りが行なわれた
後のシートに画像記録がなされるのに先行してこのシー
トに残存する放射線エネルギーを放出させる消去部とを
１つの装置に組み込み、上記蓄積性蛍光体シートを上記
各部間を循環させて繰り返し使用するようにした放射線
画像情報記録読取装置を先に提案した（特開昭59-19224
0号）。このような構造の放射線画像情報記録読取装置
によれば、放射線画像情報の記録、読取りを連続的に能
率的に行なうことができる。

（発明が解決しようとする問題点） ところで上述の放射線画像情報記録再生システムにおい
ては従来より、励起光の利用効率が低いという問題が認
められていた。すなわちレーザ光等の励起光は、その一
部がシート中から輝尽発光光を励起することなくシート
を通過して反対側のシート表面から放出されるため、蓄
積性蛍光体の励起に有効に利用され得ないのである。し
たがって、特に高感度で読取りを行ないたい場合には、
大出力の励起光源が必要で、またその消費電力も大きく
なるという不都合が生じる。この問題は、上記のように
蓄積性蛍光体シートを循環再使用するようにした放射線
画像情報記録読取装置においても、当然認められるもの
である。

そこで本発明は励起光の利用効率を十分に高め、よって
小出力の励起光源で高感度読取りを可能にする、蓄積性
蛍光体シート循環式の放射線画像情報記録読取装置を提
供することを目的とするものである。

（問題点を解決するための手段） 本発明の放射線画像情報記録読取装置は、循環通路に沿
って蓄積性蛍光体シートを搬送する循環搬送手段、前述
したような画像記録部、画像読取部、および消去部を備
えてなる放射線画像情報記録読取装置において、 前記画像読取部内の光電読取手段を、蓄積性蛍光体シー
トを介して励起光源と反対側に配し、 上記蓄積性蛍光体シートとして、蛍光体層の表面に、励
起光を良好に反射し、輝尽発光光を良好に透過させる多
層膜フィルターが形成されたシートを用い、 この蓄積性蛍光体シートを前記画像読取部において、上
記多層膜フィルターを光電読取手段側に向けて配置する
ようにしたことを特徴とするものである。

上述の各多層膜フィルターは、光屈折率が異なる２種類
以上の物質を真空蒸着等によって、基板上に光の波長の
1/4程度の厚さで数層から数十層逐次積層してなるもの
である。この場合、各物質の光屈折率および膜厚を適宜
設定することにより、種々の特性を得ることができる。
なお低屈折率物質としては例えばSiO₂、MgF₂等、一方高
屈折率物質としては例えばTiO₂、ZrO₂、ZnS等が用いら
れる。また、上記のような透過および反射特性を有する
多層膜フィルターとしては、ダイクロイックフィルター
等を挙げることができる。

（作用） 上記のような多層膜フィルターを有する蓄積性蛍光体シ
ートが前記画像読取部において、該フィルターを光電読
取手段側に向けて配置されていると、シートの蛍光体層
から輝尽発光光を励起することなく蛍光体層を通過した
励起光は、該フィルターにおいて多量が反射し、再度シ
ート内の蛍光体層に折り返されることになる。つまり蛍
光体層を通過した励起光は、シート内においていわば多
層膜フィルターと蛍光体層との間に閉じこめられる形と
なり励起光が蓄積性蛍光体の励起のために有効に利用さ
れるようになる。

一方、励起光の照射によってシートの蛍光体層から発せ
られた輝尽発光光も多層膜フィルターに入射するが、こ
の輝尽発光光は前述のような特性の多層膜フィルターを
良好に透過するので、光検出器によって効率良く検出さ
れうる。

（実施例） 以下、図面に示す実施例に基づいて本発明を詳細に説明
する。

第１図および第２図は本発明の一実施例による装置を示
すものである。第１図に示されるように放射線画像情報
記録読取装置内には、エンドレスベルト2,3,4,5,6,7,8,
9,10,11,12と、案内ローラ13,14,15と、ガイド板16,17,
18,19,20と、ニップローラ21,22,23,24と、前記エンド
レスベルト12を含む後述するシート移動手段からなるシ
ート循環搬送手段により循環通路１が構成されており、
この循環通路１内には複数（本例では一例として５枚）
の蓄積性蛍光体シート30が互いに適宜間隔をおいて配さ
れ、これら蓄積性蛍光体シート30はシート循環搬送手段
により、図中の矢印Ａ方向に循環搬送されるようになっ
ている。

上記エンドレスベルト2,3は互いの間に蓄積性蛍光体シ
ート30を垂直に保持するように構成されており、これら
のエンドレスベルト2,3の側方（図中左方）には撮影台4
1が設けられ、またこの撮影台41を間において上記エン
ドレスベルト2,3に対向する位置には例えばＸ線源等の
放射線源42が設けられて、これら撮影台41と放射線源42
とにより画像記録部40が構成されている。被検者（被写
体）43の放射線撮影時、撮影に使用されるシート30は図
示のようにエンドレスベルト2,3の間に保持され、被検
者43が撮影台41の前面に位置した状態で放射線源42が作
動される。それにより上記被検者43の透過放射線画像が
シート30上に投影され、被検者43の放射線画像情報が該
シート30に蓄積記録される。

画像記録部40において撮影が終了すると、シート30はエ
ンドレスベルト4,5,6,7により下方に搬送され、シート
の後端（上端）がエンドレスベルト７を離れると、シー
ト30は図中破線で示すようにその下端を中心として自動
により回動し、エンドレスベルト８に載置されて矢印Ａ
方向に搬送される。シート30はさらにエンドレスベルト
９および案内ローラ13により搬送され、前記シート移動
手段の１つであり、図中破線で示す位置にある昇降板25
上に載置される。昇降板25はシート30を載置すると図示
しない駆動手段によりガイド部材26に沿って図中実線で
示す位置まで上昇しシート30を案内ローラ14に当接させ
る。シート30は案内ローラ14の回転により昇降板25上か
ら搬出され画像読取部50内に搬入される。

画像読取部50において、該読取部50の一部を構成するエ
ンドレスベルト10,11の上方にはレーザ光源51が設置さ
れ、またその出力レーザ光52をエンドレスベルト10,11
上のシート30上にその幅方向に走査させるためのミラー
53およびガルバノメータミラー54が設けられている。こ
のガルバノメータミラー54は往復揺動により、レーザ光
52が、放射線画像の蓄積記録されたシート30上に主走査
される。画像読取部50に搬送されたシート30の下方の、
前記レーザ光52による走査位置にほぼ対向する位置には
集光体56とフォトマルチプライヤー（光電子増倍管）57
とからなる光電読取手段58が配されている。

前記レーザ光52の照射されたシート30の箇所からは、蓄
積記録された画像情報に応じた光量の輝尽発光光が発散
される。この輝尽発光光は、シート30の下面側から発せ
られたものが前記光電読取手段58により光電的に検出さ
れる。上記集光体56はアクリル板等の導光性材料を形成
して作られたものであり、直線状をなす入射端面56Aが
シート30上のビーム走査線に沿って延びるように配さ
れ、円環状に形成された出射端面56Bに上記フォトマル
チプライヤー57の受光面が結合されている。上記入射端
面56Aから集光体56内に入射した輝尽発光光は、該集光
体56の内部を全反射を繰り返して進み、射出端面56Bか
ら出射してフォトマルチプライヤー57に受光され、前記
放射線画像情報を担持する輝尽発光光の光量がこのフォ
トマルチプライヤー57によって検出される。また集光体
56の入射端面56A近傍には集光用反射ミラー55が配され
ており、該ミラー55の方向に発せられた輝尽発光光を集
光体56に向けて効率良く反射する。上記のようにレーザ
光52の主走査が行なわれるのと同時に、シート30はエン
ドレスベルト10,11により図中矢印Ａ方向（すなわち上
記主走査の方向と略直角な方向）に搬送されて副走査が
なされ、シート30の全面に亘って蓄積放射線画像情報が
読み取られる。フォトマルチプライヤー57によって読み
取られた画像信号S1は、画像処理回路60に伝えられ必要
な画像処理が施された上、必要な画像再生装置61へ送ら
れる。前述のように、この再生装置は、CRT等のディス
プレイでもよいし、感光フィルムに光走査記録を行なう
記録装置でもよいし、あるいはそのために一旦磁気テー
プ等の記憶装置に記録するものでもよい。

画像読取りが終了したシート30は、エンドレスベルト12
上に進入し、シートの先端がエンドレスベルト12の左端
に設けられたストッパ12aに当接するとこのエンドレス
ベルト12はモータ12bによりストッパ12aと一体的に矢印
Ａ方向に回動せしめられる。エンドレスベルト12が略90
°回転することによりシート30はガイド板16とエンドレ
スベルト12とにより挾持される状態となり、シート30は
エンドレスベルト12とローラ15により上方に搬送され、
ニップローラ21、ガイド板17、ニップローラ22を通して
消去部70に送られる。この消去部70は函体71と、この函
体71の内部に多数並べられた蛍光灯等の消去光源72とか
らなるものであり、シート30はシャッタ73が開かれてか
ら、ニップローラ22により函体71内に搬送される。シー
ト30が函体71内に送られると、上記シャッタ73が閉じら
れる。函体71内の消去光源72は、シート30の蓄積性蛍光
体の励起波長領域の光を主に発するものであり、前記画
像読取り後にシート30に残存していた放射線エネルギー
は、シート30にこのような光が照射されることにより該
シート30から放出される。なおこのとき前記シャッタ73
が閉じられているので、消去光が漏れて画像読取部50に
侵入し読取信号にノイズを発生させることがない。

こうして再び放射線画像情報の記録が可能な程度に画像
（残像）消去がなされたシート30は、ニップローラ23を
回転させて消去部70外に排出される。排出されたシート
30はガイド板18を通してニップローラ24まで送られ、次
にこのニップローラ24によりガイド板19に沿って搬送さ
れ、ガイド板19の上方の、図中破線で示す位置にある前
記シート移動手段の１つであるシート把持手段27に把持
せしめられる。このシート把持手段27は図示しない駆動
手段によってガイド部材28に沿って矢印Ａ方向に移動せ
しめられ、図中実線で示す位置においてシート30の把持
を解除する。シート30は前記エンドレスベルト2,3によ
り下方に搬送されて撮影位置に持ち来たされ新たな放射
線撮影に使用される。

次に前記画像読取部50の要部を拡大図示する第２図を参
照して、画像読取りについてさらに詳しく説明する。図
示されるように蓄積性蛍光体シート30は蓄積性蛍光体層
31の片方の表面全体に透明な保護層32が、他方の表面全
体に多層膜フィルター33がそれぞれ形成されている。こ
の多層膜フィルター33は透明のガラス基板33Bと、その
表面に形成された多層膜33Aとからなっており、蓄積性
蛍光体シート30は、画像読取部50において上記多層膜フ
ィルター33が前記集光体56側となる向きで装置内に配さ
れる。従って画像読取部50において、蓄積性蛍光体層31
から発せられる輝尽発光光59は多層膜フィルター33を通
して集光体56側に発散する。

上記多層膜フィルター33は一例として第３図に示すよう
な分光透過率特性を有するダイクロイックフィルターで
ある。またこの多層膜フィルター33は光をほとんど吸収
せず、したがってこの第３図に示される透過率を１（10
0％）から引いた値が反射率となる。本実施例において
は励起光であるレーザ光52として、He-Neレーザから射
出された波長633nmのビームが用いられている。第３図
に示すように、波長633nmのビームに対する多層膜フィ
ルター33の光反射率は90％程度となっている。

また蓄積性蛍光体層31は、上記レーザ光52の励起によ
り、360〜420nm（主に390nm）の波長の輝尽発光光59を
発するものである。第３図に示すように波長390nmのビ
ームに対する多層膜フィルター33の光透過率は80％程度
となっている。

励起光であるレーザ光52は前述のように蓄積性蛍光体シ
ート30に入射せしめられ、蓄積性蛍光体層31を励起す
る。このレーザ光52はその一部が蓄積性蛍光体層31を励
起することなく蛍光体層を透過する。この励起光の透過
光52aは前述のような特性を備えたフィルター33によっ
て高い反射率で反射され、再度蓄積性蛍光体層31に戻っ
て該蓄積性蛍光体層を励起する。すなわちこのシート30
においては、励起光であるレーザ光52が多層膜フィルタ
ー33と蓄積性蛍光体層31との間に閉じ込められる形とな
り、蓄積性蛍光体層31の励起のために有効に利用される
ようになる。

また、輝尽発光光59も多層膜フィルター33に入射する
が、該多層膜フィルター33は第３図に示すように、輝尽
発光光を良好に透過させるから、該輝尽発光光は集光体
56により効率的に集光される。このように蓄積性蛍光体
シートとして上記多層膜フィルターを有するものを用い
たことにより、本実施例の装置にれば、輝尽発光光の検
出に影響を与えることなく励起光であるレーザ光を有効
に利用して輝尽発光光の光量を増大させて装置の感度を
従来より顕著に高めることができる。

ちなみに本発明者らの実験によれば、上述のような多層
膜フィルターを有するシートを用いて励起光の利用効率
を高めることにより、この多層膜フィルターを有してい
ないシートを用いた場合に比べ読取感度を倍程度に高め
ることができいることが分かった。

また、蓄積性蛍光体シート30に上記多層膜フィルター33
を設けたことにより、該フィルター励起光は透過せず輝
尽発光光のみが透過して検出されるから、集光体により
輝尽発光光を集光する際に、輝尽発光光のみを選択的に
フォトマルチプライヤーに伝えて励起光をカットする、
カットフィルター等、特別な手段をフォトマルチプライ
ヤーの手前に設ける必要がない。

なお、上記実施例における多層膜フィルターは入射する
輝尽発光光を80％程度透過し、また励起光は90％程度反
射する極めて好ましい特性を有するものであるが、一般
的には励起光の反射率が60％以上であり、かつ輝尽発光
光の透過率が60％以上であれば好ましい感度上昇の効果
を達成することができる。また、多層膜を支持する基板
としては前記ガラス基板の他にポリエチレンテレフタレ
ート，ポリエチレン，ポリ塩化ビニリデン，ポリアミド
などからなる透明なプラスチックシートを用いてもよ
い。また蓄積性蛍光体層31上の保護層32も必ずしも設け
られている必要はなく、蓄積性蛍光体シート30は蛍光体
層と多層膜フィルターのみからなるものであってもよ
い。

（発明の効果） 以上詳細に説明した通り本発明の放射線画像情報記録読
取装置においては、蓄積性蛍光体シートの蛍光体層上に
形成した多層膜フィルターの作用で、励起光の利用効率
を十分に高めることが可能となっている。したがって本
発明装置によれば、小出力の励起光源を用い、消費電力
も少なくして放射線画像情報読取りの感度を十分に上げ
ることができる。また本発明装置においては、上記のよ
うな効果を奏する多層膜フィルターを蓄積性蛍光体シー
トのそれぞれに設けたから、多層膜フィルターをシート
と密着するようにして読取系側に設ける場合に比べれ
ば、搬送されるシートが多層膜フィルターと擦れ合って
両者が摩耗することが防止できる、という点で有利であ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例による装置を示す概略側面
図、 第２図は上記装置の要部を拡大して示す側面図、 第３図は本発明装置に用いられる多層膜フィルターの分
光透過率特性を示すグラフである。 １……循環通路 ２〜12……エンドレスベルト 13〜15……案内ローラ、16〜20……ガイド板 21〜24……ニップローラ、25……昇降板 27……シート把持手段 30……蓄積性蛍光体シート、31……蓄積性蛍光体層 33……多層膜フィルター、40……画像記録部 50……画像読取部、70……消去部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】放射線画像情報を蓄積記録しうる蓄積性蛍
   光体シートを、所定の循環通路に沿って搬送する循環搬
   送手段、 前記循環通路にあって、前記シートに画像情報を有する
   放射線を照射することにより、このシート上に該放射線
   画像情報を蓄積記録する画像記録部、 前記循環通路にあって、前記画像記録部において放射線
   画像情報が蓄積記録されたシートを走査する励起光を発
   する励起光源と、この励起光により走査されたシートか
   ら発せられた輝尽発光光を該シートの励起光照射面と反
   対の面側から読み取って画像信号を得る光電読取手段と
   を有する画像読取部、および 前記循環通路にあって、前記画像読取部において画像読
   取が行なわれた後のシートに画像記録がなされるのに先
   行してこのシートに残存する放射線エネルギーを放出さ
   せる消去部を備えてなる放射線画像情報記録読取装置に
   おいて、 前記蓄積性蛍光体シートとして、蛍光体層の表面に、前
   記励起光を良好に反射し、前記輝尽発光光を良好に透過
   させる多層膜フィルターが形成されたシートを用い、 この蓄積性蛍光体シートを前記画像読取部において、前
   記多層膜フィルターを前記光電読取手段側に向けて配置
   するようにしたことを特徴とする放射線画像情報記録読
   取装置。
2. 【請求項２】前記多層膜フィルターが、前記励起光の光
   反射率が60％以上であり、前記輝尽発光光の透過率が60
   ％以上であることを特徴とする特許請求の範囲第１項記
   載の放射線画像情報記録読取装置。